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l技术专栏-BIM技术应用Technique-BIMApplication

BIM在建筑全生命周期中的应用

BIMApplicationinFullLifecycleofBuilding

撰文过俊陈宇赵斌CCDI中建国际设计

摘要

关键词

美国buildingSMART联盟曾经对BIM应用的现状做了比较详尽的归纳。本文通过BIM在世博会国家电网企业馆的应用实践，很好地诠释了该联盟对BIM应用价值的定义，同时也为BIM在建筑全生命周期中的应用提供了一个很好的案例。

建筑全生命周期BIM应用价值美国buildingSMART联盟世博会国家电网企业馆

0引言

数字技术进入建筑行业已经接近半个世纪。在这一领域，随着个人电脑的普及和互联网技术的应用，数字技术已展示了其特有的潜力。作为一项新兴的数字技术，BIM成为了近年来建筑行业经常讨论的新名词。这个新名词诞生后立即得到了建筑行业的青睐，并引发了整个行业的革命。

BIM作为一种先进的工具和工作方式，符合建筑行业的发展趋势。BIM不仅改变了建筑设计的手段和方法，而且通过在建筑全生命周期中的应用，为建筑行业提供了一个革命性的平台，并将彻底改变建筑行业的协作方式。BIM到底有哪些价值？它在建筑的全生命周期中有哪些应用？美国bSa（buildingSMARTalliance）对BIM在建筑全生命周期中的应用现状做了比较详尽的归纳。

这些BIM应用按照建设项目从规划、设计、施工到运营的发展阶段按时间组织，有些应用跨越一个到多个阶段，有些应用则局限在某一个阶段内。大量的项目实践表明，BIM大大促进了建筑工程全生命周期的信息共享，建筑企业之间多年存在的信息隔阂被逐渐打破。这大大提高了业主对整个建筑工程项目全生命周期的管理能力，提高了所有利益相关者的工作效率。

世博会国家电网馆是CCDI近年来在建筑全生命周期中应用BIM比较成功的一个案例，这个项目很好地诠释了bSa总结的大部分BIM应用价值，因此也获得了2010年“创新杯”建筑信息模型（BIM）设计大赛的“最佳BIM建筑设计”一等奖和“最佳BIM工程设计”一等奖。下面将结合这个项目案例，介绍BIM在建筑全生命周期中的价值。

世博会国家电网馆占地4000m2，地上总建筑面积6000m2，建筑高度20m。项目作为世博之心的国家电网馆，同时也是一个大型的变电站，为整个世博浦西园区输送电力。按照面积规模看，国家电网馆或许算不上这届世博会里最引人注目的建筑，但却是为数不多将BIM结合到工程全生命周期的建筑。

1规划阶段

在项目规划阶段，一个重要的挑战就是帮助业主把握好产品和市场之间的关系。BIM能够帮助业主在项目策划阶段做出市场收益最大化的工作，特别是帮助业主实现高租售价格建筑面积的最大化，例如朝向好、景观好、客户容易到达的商业空间面积最大等。此外BIM还能帮助业主了解建筑的造型以及真实环境下的视线可见性等关键信息，而且利用BIM对不同的设计方案进行整个建筑物的能源消耗模拟计算，在保证建筑物功能和性能的同时，帮助业主从建筑物的全生命周期来考虑建造成本和能耗成本。

为了更好地做到节能减排并为观众带来更好的体验，国家电网馆在项目开始初期就重点考虑了遮阳和自然通风。通过BIM模型来模拟上海5~10月世博展出期间夏、秋季风环境风频，参考风频图表中得出的数据，设计团队为整个建筑留出了一条西北、东南的风通道，同时也作为人员通道和主入口，在避免阳光直射的同时为等候区的人员引来夏季的凉风，提高人员等候区域的舒适度。

国家电网馆6.01~8.31夏季风频

国家电网馆6.01~8.31夏季风频

国家电网馆9.01~10.31秋季风频风通道

2设计阶段

在项目设计阶段，BIM让建筑设计从二维走向了三维，这是建筑设计方法的一次重大转型。BIM使建筑师们不再受限于如何用传统的二维图纸来表达一个空间的三维复杂形态，从而极大地拓展了三维复杂形态的可实施性。

国家电网馆方案初期经历了长达数月的方案比选、奇形怪状的方案构思、无数的草图手绘。前期的构思多是天马行空，设计师大量使用数字化参数设计软件来推敲和调整那些稍纵即逝的想法，并且通过建立BIM模型，来研讨这些形体的可行性。

经过反复筛选，设计方案逐步明确。设计团队在BIM模型的帮助下，高效综合了造价、施工周期、企业形象等各方面的因素，最终采用了两个方盒子的体块咬合的方式来体现国家电网对“电立方”的定位。体量是简单了，但立面设计丝毫没